一种碱催化三元混粉提锂方法与流程

本申请涉及锂电池回收，具体而言，涉及一种碱催化三元混粉提锂方法。

背景技术：

1、三元锂电池的使用寿命有限，一定时间后各方面性能降低，导致产生大量的废弃三元锂电池。废弃的三元锂电池含有多种有害金属和危险化合物，如不妥善回收处理，会造成严重的环境污染，甚至危害人体健康。但是，废弃锂电池中富含锂镍钴锰等有价金属，具有可回收可利用价值。

2、由于锂金属价值较高，优先回收废弃三元锂电池中的锂成为主要目标，然而传统的回收工艺流程较长，包括浸出萃取等工艺，导致锂金属损失较多，回收率低。目前，新能源汽车搭载的锂离子电池种类繁杂，在报废后不同类型废弃锂离子电池混杂的情况时有发生，在拆解破碎过程中不可避免的会造成不同类型正极材料的混合，从而大大增加优先提锂的难度。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种碱催化三元混粉提锂方法，该碱催化三元混粉提锂方法包括以下几个步骤：

2、步骤一：将废弃三元电池放电、拆解、破碎、筛分后，选取混料；

3、步骤二：以三元混粉中石墨作为碳源，在三元混粉中加入一定量的碱金属催化剂，混合均匀后放入坩埚中；

4、步骤三：将装有样品的坩埚置于管式炉中焙烧，充入氮气并控制升温速率、温度和反应时间；

5、步骤四：待焙烧物料冷却后转移至反应釜中，加入去离子水并搅拌，控制反应温度及反应时间；

6、步骤五：将反应产物过滤、洗涤，得到含有有价金属离子的滤液；

7、步骤六：将滤液蒸发浓缩至一定浓度后加入碳酸钠，高温反应后过滤、洗涤、烘干，得到电池级碳酸锂。

8、根据本申请实施例的一种碱催化三元混粉提锂方法，步骤一中，三元混粉选取200目以下混料。

9、根据本申请实施例的一种碱催化三元混粉提锂方法，步骤二中，三元混粉中加入0％-20％的碱金属催化剂，碱金属催化剂可选用naoh、lioh。

10、根据本申请实施例的一种碱催化三元混粉提锂方法，步骤三中，焙烧温度400～600℃，焙烧恒温时间为0.5～3h。

11、根据本申请实施例的一种碱催化三元混粉提锂方法，步骤三中，管式炉可为氮气真空管式炉炉，氮气起到一定的保护作用，氮气还可以防止管状加热元件氧化，并提高电阻炉管的使用寿命。

12、根据本申请实施例的一种碱催化三元混粉提锂方法，步骤四中，反应釜内水浸出温度40～80℃，液固比为4:1，水浸出时间0.5～2h。

13、根据本申请实施例的一种碱催化三元混粉提锂方法，步骤六中，蒸发浓缩后溶液中锂浓度为15g/l～20g/l、加入的碳酸钠浓度为250g/l～300g/l，碳酸钠过量1.1倍。

14、根据本申请实施例的一种碱催化三元混粉提锂方法，步骤六中，碳酸钠加入方式为反加法，即含锂溶液加入碳酸钠中。

15、根据本申请实施例的一种碱催化三元混粉提锂方法，步骤六中，反应时间为3h，反应温度为90℃～95℃，洗涤次数为2次。

16、本申请的有益效果：

17、在三元混粉(以混粉中石墨为碳源)中加入碱金属催化剂，缩短了工艺流程，降低反应时间，提高了反应速率，降低了生产成本，能够达到废弃电池优先提锂的效果，增加锂金属回收率，不额外引入其他化学物质，实现清洁环保“以废治废”的目的。

技术特征：

1.一种碱催化三元混粉提锂方法，其特征在于，该碱催化三元混粉提锂方法包括以下几个步骤：

2.根据权利要求1所述的一种碱催化三元混粉提锂方法，其特征在于，步骤一中，三元混粉选取200目以下混料。

3.根据权利要求2所述的一种碱催化三元混粉提锂方法，其特征在于，步骤二中，三元混粉中加入0％-20％的碱金属催化剂，碱金属催化剂可选用naoh、lioh。

4.根据权利要求1所述的一种碱催化三元混粉提锂方法，其特征在于，步骤三中，焙烧温度400～600℃，焙烧恒温时间为0.5～3h。

5.根据权利要求1所述的一种碱催化三元混粉提锂方法，其特征在于，步骤三中，管式炉可为氮气真空管式炉炉，氮气起到一定的保护作用，氮气还可以防止管状加热元件氧化，并提高电阻炉管的使用寿命。

6.根据权利要求1所述的一种碱催化三元混粉提锂方法，其特征在于，步骤四中，反应釜内水浸出温度40～80℃、液固比为4:1，水浸出时间0.5～2h。

7.根据权利要求1所述的一种碱催化三元混粉提锂方法，其特征在于，步骤六中，蒸发浓缩后溶液中锂浓度为15g/l～20g/l、加入的碳酸钠浓度为250g/l～300g/l，碳酸钠过量1.1倍。

8.根据权利要求1所述的一种碱催化三元混粉提锂方法，其特征在于，步骤六中，碳酸钠加入方式为反加法，即含锂溶液加入碳酸钠中。

9.根据权利要求1所述的一种碱催化三元混粉提锂方法，其特征在于，步骤六中，反应时间为3h，反应温度为90℃～95℃，洗涤次数为2次。

技术总结
本申请实施例提供一种碱催化三元混粉提锂方法，涉及锂电池回收领域。该碱催化三元混粉提锂方法包括：将废弃三元电池放电、拆解、破碎、筛分后，选取混料，在三元混粉中加入一定量的碱金属催化剂，混合均匀后放入坩埚中，将装有样品的坩埚置于管式炉中焙烧，待焙烧物料冷却后转移至反应釜中，加入去离子水并搅拌，将反应产物过滤、洗涤，得到滤液，将滤液蒸发浓缩至一定浓度后加入碳酸钠，高温反应后过滤、洗涤、烘干，得到电池级碳酸锂，在三元混粉中加入碱金属催化剂，缩短了工艺流程，降低反应时间，提高了反应速率，降低了生产成本。

技术研发人员：郑铁江,曹圣平,蒋华锋,屈莉莉,康建刚
受保护的技术使用者：宁夏百川新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5